铝基材的清理和涂漆

一、介绍

通常情况下，铝材及其合金在其表面会形成一层自然的氧化铝薄层而表现出良好的耐腐蚀性。虽然，铝材由于其良好的耐腐蚀性能，通常情况下都不进行涂漆，但有时铝材表面涂覆涂层可以在给定的暴露环境中获得额外的保护（例如，当pH值低于4或高于9的条件下），抑或是达到美观的目的。铝材表面需要涂漆时，表面制备的方法必须适用于所应用的涂层材料。表面制备的类型也会受到作业地点的影响：涂装车间、铝材加工车间或者工地现场。铝材的形式（片材、挤压或铸造）以及铝材预先是否已涂漆，这些因素也会影响制备方法和待涂覆的涂层选择。由于制造工艺的高产量，铝材通常被轧制成片材或挤压成具有特定横截面轮廓的形状。铝板和挤压件适用于快速的涂装工艺，该工艺流程包括表面制备步骤，例如清理和转化涂层作为整个工艺的一个组成部分。

清洁工序可以去除影响转化涂层和涂装应用的油、油脂和污垢。清洁溶液通常是腐蚀性的，以分解脂肪，并含有洗涤剂，以帮助湿润和悬浮起杂质。在涂覆转化涂料之前，必须彻底冲洗表面上所有的清洁残留物。转化涂料是一种用薄的混合金属氧化物代替表面已有氧化物的工艺，这种金属氧化物提供了更好的耐腐蚀性和转换涂层的附着性基础。传统上，转换涂料是以六价铬（Cr6+）为基础的，但考虑对于环境和工人健康造成的问题，这种传统的转化涂料正在被取代。三价铬（Cr3+）基转化涂料在特定应用中已成功替代原先的六价铬（Cr6+）。已经开发出了几种不含铬金属的转化涂料，包括基于锆酸盐、钛酸盐、铈、硅烷和有机物的涂料。这些无铬化学物质正迅速被应用于一系列的行业中。

铝材加工车间可以使用自动化的化学性表面制备工艺，前提是将单个工件悬挂在传送带上并浸没于每个工艺处理槽中。在有些情况下，由于非标准化零件形状的限制，这种处理工艺可能是不可行的。在这种情况下，如下一节所述，需要使用轻微的磨料喷砂清理作为化学性预处理的替代方法。

二、现场的表面制备

裸露铝材的表面制备和现场已有涂层的修复或更换需要可移动的表面制备方法。所需的清洁程度将取决于已有涂层或基材的状况。无论采用何种方法，在去除涂层之前都应该清洁待制备表面。洗涤剂清洗可去除碎屑、颗粒和水溶性盐，而溶剂清洗则用于去除非水溶性的油、油脂和蜡质物。常用的溶剂包括丙酮、酮类和矿物溶剂油，可以用干净的抹布或纸巾进行擦拭。表面清洁度应通过水膜残迹试验（ASTM F22，《通过水膜残迹试验测定疏水性表面薄膜的标准试验方法》，或者雾化器试验（ASTM F21，《通过雾化器测试的疏水性表面薄膜的标准测试方法》）进行验证。手动或动力工具清理可用于清除相对较小区域的松散或附着性较差的涂层，并消除有光泽的已有涂层，以提高后续涂覆涂层的附着力。对于较大的区域，喷砂清理是一种更为有效的制备方法。

SSPC-SP-16《涂漆和未涂漆的镀锌钢、不锈钢和有色金属的清扫级喷砂清理》和SSPC-SP-17《有色金属的彻底喷砂清理》提供了大量的有关喷砂清理的信息。这两种制备方法都提供了喷砂清理的表面清洁度要求，但不同之处在于SSPC-SP 16涵盖了清扫级喷砂清理，允许保留完整的、紧密粘附的旧涂层，但必须将表面全部粗化处理。如果用钝的油灰刀无法铲起的涂层，则认为涂层是紧密附着的。此标准适用于修补涂层前的表面制备，其中大部分的已有涂层处于良好状态。相比之下，SP-17则要求完全去除已有涂层，随机出现的颜色变化必须限制在每单位表面积的5%以下（单位面积为9平方英寸）。此规范适用于之前还未涂漆的有色金属表面，或者需要完全去除已有涂层并重新涂覆涂层的情况。这两个标准均要求按照SSPC-SP 1《溶剂清洗》进行前期的溶剂清洗处理，并在去除已有涂层之前修复表面缺陷，包括锐边、缝隙、焊缝气孔和分层。SSPC-SP 16要求暴露出的金属表面的最小轮廓为0.75密耳（19微米），SSPC-SP 17要求具有适合后续涂覆涂层的轮廓深度，致密且均匀的表面轮廓。铝材的喷砂清理需要特别考虑。应该选择较低的喷砂工作压力，以防止较薄工件的过度粗糙或者变形。喷砂清理过程中可能总是存在着嵌砂的风险。应该使用非金属磨料，以防止当铝材与具有更正腐蚀电位的金属出现电接触时可能发生的电偶腐蚀。氧化铝、石榴石、碎玻璃或封装磨料介质等磨料在清理和成型方面表现更为良好。较软的磨料，如玻璃珠、小苏打、干冰或农作物磨料（核桃壳、玉米棒和桃核粒）可以在去除已有涂层时而不会产生明显的表面轮廓。当指定引用SSPC-SP 16规范时，建议为现场表面制备作业创建一个项目样板，而在执行SSPC-SP 17标准时这是强制性的措施，因为没有可用作参照的视觉标准作为铝材表面制备的清洁度和均匀粗化的判断依据。样板可以作为所需表面制备程度的工作参考标准，应作为清理制备的材料样本。在严格限制粉尘产生的区域，可能不适合进行干式磨料喷砂清理。在这些情况下，则应考虑选择真空式喷砂清理、湿磨料喷砂清理或高压水射流清理（添加/不添加细磨料）。

三、用于铝材的涂料

多种涂层材料可用于铝材表面。以下介绍其中的一些类型：

阳极氧化——如引言中所述，铝及其合金通常都不需要涂漆，这些材料表面会形成一层钝化的氧化铝薄层，因而具有良好的耐腐蚀性。如果服务环境条件适合裸露的铝材，则可以通过阳极氧化工艺来增加氧化铝薄层的厚度来增强这种自然的耐受性。表面也可以同时进行着色。The Master Painters Institute (MPI) 词汇表中将阳极氧化铝定义为“通过电镀在表面覆盖一层保护性的、通常是有色的氧化物层的铝材”。阳极氧化在特定的设施中进行。阳极氧化铝表面应进行封闭，以获得最大的耐腐蚀性。

卷材涂料——卷材涂层是在专门的设施中通过自动化涂覆工艺，将保护性和装饰性的涂膜应用到铝卷材上。并以卷材的方式提供给车间的铝材经过自动化清洁、预处理（转化涂层）、涂覆底漆和面漆，以及烘烤。涂漆的卷材随后被切割或压制成不同的形状以提供最终的使用。用作卷材涂层的材料包括丙烯酸、环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚偏氟乙烯等。涂层系统的厚度通常低于常规喷涂的涂层系统，通常为1至2密耳（25至50微米）。美国国家卷材涂料协会（NCCA）提供了大量与卷材涂料相关的技术信息。

粉末涂层——粉末涂层是在车间完成涂覆的。粉末状的涂层材料通过静电喷涂工艺涂覆到工件上，然后通过加热，使粉末熔化并形成完整的涂膜。最常见的粉末涂料是环氧树脂。粉末涂料协会（PCI）提供有关粉末涂料的培训材料。

AAMA（建筑铝金属制造商协会）涂装标准——AAMA为铝型材和铝面板的车间应用提供了三种不同的涂装标准，重点是在保色性和保光性：

AAMA 2603，自愿性规范，铝型材和铝面板上着色有机涂料的性能要求和试验程序。AAMA 2603性能要求是三个AAMA标准中最为宽松的，旨在确定能够提供并保持良好性能和总体外观的产品。此类涂料通常用于室内，包括烤漆（聚酯和丙烯酸）。

AAMA 2604，自愿性规范，铝型材和铝面板上高性能有机涂层的性能要求和试验程序。AAMA 2604性能要求位于三个AAMA标准的中间，旨在确定能够提供并保持高水平性能和总体外观的产品。此类涂料通常包括硅酮改性聚酯和50%聚偏氟乙烯（PVDF）。

AAMA 2605，自愿性规范，铝型材和铝面板上高性能有机涂层的性能要求和试验程序。AAMA 2605性能要求是三个AAMA标准中最为严格的，旨在确定能够提供并保持卓越性能和总体外观水平的产品。此类涂料通常包括70%的聚偏氟乙烯（PVDF）。

液体涂料——许多应用于钢基材的涂层材料也可应用于适当制备的铝基材，包括丙烯酸、环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚硅氧烷和含氟聚合物。然而，通常应用于钢基材上的含锌底漆是不能用于铝材上的。根据使用环境、所需的耐久性以及是否已涂覆转化涂层，可以涂覆一层或两层的液体涂层。当结构表面需要暴露在阳光下时，环氧树脂通常不能单独使用，因为环氧树脂容易产生粉化。环氧树脂应该再涂覆其他涂层材料，例如聚氨酯、聚硅氧烷或含氟聚合物。如果铝基材上已经涂覆涂层，则新覆盖的涂层必须与已有涂层相互兼容。如果对已有涂层的类型和兼容性有疑问，涂装专业人员和涂料制造商可以提供帮助。

在覆盖已有涂层时，特别是车间涂覆的饰面层，建议对候选的涂层材料进行适当的测试，以确认表面制备是否充分，新的涂层材料与已有材料是否正确附着。测试区块也可用于比较不同的制备方法和类型所获得的涂层间附着性能。在评估之前，测试区块所暴露的时间越长越好，但在未达到新涂覆材料所指明的固化时间之前，不应进行测试评估。评估包括测试附着力和目视检查涂层是否出现起泡、针孔、鱼眼、剥落等其他的涂膜缺陷。ASTM D5064，《进行区块测试以评估涂层兼容性的标准实施规程》提供了设定和评估测试区块的指南。测量涂层厚度——所选的涂层必须按照制造商建议的干膜厚度（DFT）进行涂覆，以达到所需的性能。涂敷者最好使用湿膜厚度（WFT）测量仪来验证涂敷的材料是否足以达到规定的DFT接受范围。测量涂层的WFT可以让涂敷者及时调整涂涂敷技术以获得正确的涂层厚度。涂层的干膜厚度可以根据SSPC-PA 2《确定符合干涂层厚度要求的程序》标准来进行测量。该标准广泛应用于工业涂装行业，以确定厚度的测量频率并判断结果的可接受性。ASTM D7091，《应用于黑色金属的非磁性涂层和应用于非黑色金属的无磁性非导电涂层的干膜厚度无损测量标准规程》，描述了在测量厚度之前需要执行的三个操作步骤，以帮助确保测量结果的可靠性：

测厚仪的校准（由仪器制造商或认证的实验室按规定的间隔期进行，通常每年进行一次）

测厚仪的精度验证（由仪器使用者在每次使用期间进行）

测厚仪的调整（由仪器使用者在每个使用期间进行）

这些步骤通过引用并入SSPC-PA 2测量规范中，必须在测量涂层厚度之前完成。

四、结论

如果表面经过充分的制备并确保涂敷涂层的适当附着力，则可以在车间和现场成功在铝基材表面进行涂漆施工。如果适用，应选择合适的表面制备工艺用于涂装车间、铝材加工车间或现场。有许多涂层系统可以应用于铝基材。专业的涂层系统包括粉末涂料和卷材涂料。大多数涂覆在钢基材上的涂层材料也可用于铝基材上。无论是采用何种涂层材料，都应该测量涂层的干膜厚度，以确认达到制造商建议的厚度范围。

五、梦能服务与支持

1、免费样品

如果您对我公司的工业重防腐油漆产品有需要或者申请样品试用，请与我们的客服人员取得联系。400-878-0506

油漆样品适用范围：

用于新建项目：验证油漆配套的可行性、检验附着力、效果图与实际颜色的色差。

用于维修项目：验证与旧涂层的兼容性。

用于日常修补：提供少量样品用于修补破损处。

申请用量：在1KG以内免费送货上门。

2、免费打样

如果您想看到工业重防腐油漆在产品上的实际应用、外观、性能测试，请与我们客服人员联系，将样板寄往梦能科技营销部，由专业喷涂人员为样板提供油漆打样。

3、服务团队

梦能对技术服务团队始终进行一系列的标准化管理，从专业培训到日常报告的管理都有一整套完善的体系。梦能公司每年都会对技术服务人员进行定期的技术培训和能力审计，以使每一位技术服务人员保持高水准的专业素质，每一位技术服务人员都配备先进的涂装检验仪器，仪器设备均按规定的时间期限进行定期校验，以保证每套仪器设备工作状况良好。

4、购买通道

零售：购买50kg以内，线上购买，抖店直接下单购买。

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